CN109018448A - 一种连杆式压紧释放装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连杆式压紧释放装置，包括基座、压紧螺母、法兰、压紧杆、压紧连杆、上支撑连杆、解锁弹簧、解锁销、解锁滑块、解锁连杆和下支撑连杆。通过压紧连杆与压紧杆的压紧面相互压紧，提高了承受的压紧力。采用压紧连杆、上支撑连杆、下支撑连杆和解锁连杆的连接形式安装于基座上。在锁紧状态下，本发明的压紧释放装置形成两级死点，使得压紧连杆无法驱动上支撑连杆，上支撑连杆无法驱动解锁连杆。而在解锁时，只需对解锁销施以几N（牛）的解锁力，就能够实现数倍的解锁力裕度，提高了大负载工况解锁的可靠性。

Description

一种连杆式压紧释放装置

技术领域

本发明涉及一种压紧释放装置，特别是一种连杆式压紧释放装置。

背景技术

在航天领域，有效载荷与运载工具的连接与释放广泛存在，例如多级火箭的级与级、卫星与运载火箭、卫星与飞船、太阳翼与空间飞行器、展开天线与空间飞行器等等。目前采用的方式有，基于火工品的装置进行连接和释放，常用的火工连接与释放装置有基于爆炸螺栓的压紧座、基于爆炸螺栓或者火工切割器的包带、基于火工分离螺母的压紧座、基于火工切割器的压紧座等等，这些压紧释放装置的共同特征是承载连接力，为保证连接刚度，连接力往往达到数千甚至数万N，作为主要元件的火工品本身需要被破坏，因而必须利用火药的巨大爆炸冲击力进行解锁，该种方式由于是一次性使用，导致成本高，并且爆炸冲击力进行解锁，易对航天器造成损伤。还有采用无火工品方式的压紧释放装置，如CN200910122846.1，空间联动压紧释放机构，包括压紧帽、压紧杆、壳体、弹簧盖、弹簧、弹簧支座、锁紧连杆、U型连杆、直连杆、连接轴销、固定销轴、绳连接器和联动绳，当该压紧释放机构处于锁紧状态时，U型连杆和直连杆在水平位置，锁紧连杆对U型连杆和直连杆的力为水平力，连杆机构处于死点位置。当该压紧释放机构处于解锁状态时，U型连杆和直连杆在弹簧的弹力作用下离开水平位置即死点位置，使弹簧处于伸展状态。由于空间联动压紧释放机构具有一个死点，在解锁过程中需要大的解锁力，另外锁紧杆对压紧杆压紧时，由于锁紧杆与压紧杆之间的压紧面积小，所以现有的压紧释放机构难以承受大负载工况的解锁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连杆式压紧释放装置，克服现有技术的不足，通过对解锁销施以很小的解锁力实现对大负载工况的解锁。

本发明的技术解决方案是：一种连杆式压紧释放装置，包括基座、压紧螺母、法兰、压紧杆、压紧连杆、上支撑连杆、解锁弹簧、解锁销、解锁滑块、解锁连杆和下支撑连杆；

所述基座为块状腔体件，腔体内设有一横梁，横梁下方中心位置垂直向下设有一滑杆，滑杆、横梁与基座为整体工件；横梁一端的腔体壁上设有相对横梁对称的上下错位排列的2个铰接孔，横梁另一端的腔体壁上设有解锁销孔；

基座的上端为压紧面，压紧面为平面和斜面组成的弯折形面，还可以为平面和圆弧面组成的压紧面；

法兰为带有压紧沉孔、压紧面、安装孔的块状体，压紧沉孔位于法兰的中心位置，法兰的一面为压紧面，压紧面为平面和斜面组成的弯折形面；法兰压紧面还可以为平面和圆弧面组成的压紧面；安装孔用于负载连接；

所述压紧杆为剖面为“⊥”形块状体，上端带有螺纹、下端横向上表面为压紧面；

所述压紧连杆为一端为“Γ”形的凸出端，“Γ”形凸出端横向下表面为压紧面，另一端为两个相连圆弧的块状体，每个圆弧端上各设有一个铰接孔；

法兰置于基座的上端，基座的压紧面与法兰的压紧面吻合；压紧杆的螺纹端穿过法兰的压紧沉孔，压紧螺母安装于压紧杆的螺纹端，将法兰与基座压紧；压紧连杆凸出端的压紧面与压紧杆的压紧面相互压紧；

所述上支撑连杆、解锁连杆和下支撑连杆均为两端带有铰接孔的条形块状体；

所述解锁滑块为外侧设有对称带孔凸耳，中心开有圆形通孔，围绕中心的圆形通孔开有一环形槽的整体件，解锁滑块上还设有销孔；

固定销轴通过压紧连杆另一端的一个铰接孔和基座腔体壁上方的铰接孔并固定于基座上，压紧连杆可以绕固定销轴转动，固定销轴通过下支撑连杆一端的铰接孔和基座腔体壁下方的铰接孔并固定于基座上，下支撑连杆可以绕固定销轴转动，上支撑连杆一端与压紧连杆的另一个铰接孔通过铰接销将上支撑连杆与压紧连杆铰接，上支撑连杆的另一端与下支撑连杆的另一端与解锁连杆的一端同时铰接，解锁连杆的另一端与解锁滑块的凸耳通过铰接销铰接，压紧连杆、上支撑连杆、下支撑连杆和解锁连杆按上述连接分布于横梁两侧对称安装于压紧基座腔体内。解锁弹簧置于解锁滑块的环形槽内，解锁于滑块套装于压紧基座上的滑杆上，解锁滑块能够沿滑杆上下滑动，解锁销安装解锁销孔内并插入解锁滑块上销孔内；

所述解锁弹簧为压簧；

所述压紧螺母为标准紧固件。

本发明的优点在于：本发明的连杆式压紧释放装置，由于压紧连杆与压紧杆是通过压紧面相互压紧，提高了承受的压紧力。本发明采用压紧连杆、上支撑连杆、下支撑连杆和解锁连杆的连接形式安装于基座上，因此，在锁紧状态下，本发明的压紧释放装置形成两级死点，使得压紧连杆无法驱动上支撑连杆，上支撑连杆无法驱动解锁连杆。而在解锁时，只需对解锁销施以几N（牛）的解锁力，就能够实现数倍的解锁力裕度，提高了大负载工况解锁的可靠性。

附图说明

图1 一种连杆式压紧释放装置锁定压紧状态剖视图；

图2 一种连杆式压紧释放装置解锁释放状态剖视图；

图3 一种连杆式压紧释放装置解锁释放状态局部剖视图；

图4 一种连杆式压紧释放装置解锁释放状态外观图；

图5一种连杆式压紧释放装置工作示意图。

具体实施方式

如图1、2、3和4所示，一种连杆式压紧释放装置，包括基座1、压紧螺母2、法兰3、压紧杆4、压紧连杆5、上支撑连杆6、解锁弹簧7、解锁销8、解锁滑块9、解锁连杆10和下支撑连杆11；

其中基座1为块状腔体件，腔体内设有一横梁，横梁下方中心位置垂直向下设有一滑杆1-1，滑杆1-1、横梁与基座1为整体工件；横梁一端的腔体壁上设有相对横梁对称的上下错位排列的2个铰接孔，上方的铰接孔靠近横梁，横梁另一端的腔体壁上设有解锁销孔1-2；

基座1的上端为压紧面，压紧面为平面和斜面组成的向内的弯折面；

法兰3为带有压紧沉孔、压紧面、安装孔的块状体，压紧沉孔位于法兰3的中心位置，法兰3的一面为压紧面，压紧面为平面和斜面组成的弯折形面；安装孔用于负载连接；

压紧杆4为剖面为“⊥”形块状体，上端带有螺纹、下端横向上表面为压紧面；

压紧连杆5为一端为“Γ”形的凸出端，“Γ”形凸出端横向下表面为压紧面，另一端为两个相连的圆弧的块状体，两个相连的圆弧端上分别设有第一铰接孔501和第二铰接孔502；

法兰3置于基座1的上端，基座1的压紧面与法兰3的压紧面吻合，压紧面的平面用于承载纵向的压紧力，斜面用于提供横向的定位并承载横向的剪切力；压紧杆4的螺纹端穿过法兰3的压紧沉孔，压紧螺母2安装于压紧杆4的螺纹端，将法兰3与基座1压紧；压紧连杆5凸出端的压紧面与压紧杆4的压紧面相互压紧；

上支撑连杆6、解锁连杆10和下支撑连杆11均为两端带有铰接孔的条形块状体；

解锁滑块9为外侧设有对称带孔凸耳，中心开有圆形通孔，围绕中心的圆形通孔开有一环形槽的整体件，解锁滑块9上还设有销孔；

固定销轴通过压紧连杆5另一端的第一铰接孔501和基座腔体壁上方的铰接孔并固定于基座上，压紧连杆5可以绕固定销轴转动，固定销轴通过下支撑连杆11一端的铰接孔和基座腔体壁下方的铰接孔并固定于基座上，下支撑连杆11可以绕固定销轴转动，上支撑连杆6一端与压紧连杆5的第二铰接孔502通过铰接销将上支撑连杆6与压紧连杆5铰接，上支撑连杆6的另一端与下支撑连杆11的另一端与解锁连杆10的一端同时铰接，解锁连杆10的另一端与解锁滑块9的凸耳通过铰接销铰接，压紧连杆5、上支撑连杆6、下支撑连杆11和解锁连杆10按上述连接分布于横梁两侧对称安装于压紧基座1腔体内。解锁弹簧7置于解锁滑块9的环形槽内，解锁滑块9套装于压紧基座1上的滑杆1-1上，解锁滑块9能够沿滑杆1-1上下滑动，解锁销8安装解锁销孔1-2内并插入解锁滑块9上销孔内。其中解锁弹簧7为压簧，压紧螺母2为标准紧固件。

工作过程：

如图1所示，当解锁滑块9位于滑杆1-1上端时，解锁弹簧7上端顶紧于基座1的横梁，解锁弹簧7处于压紧状态时，解锁销8穿过解锁销孔1-2插入解锁滑块9上的销孔内，解锁连杆10处于水平位置，上支撑连杆6和下支撑连杆11处于竖直位置，此时形成两级死点，使得压紧连杆5无法驱动上支撑连杆6，上支撑连杆6无法驱动解锁连杆10，连杆式压紧释放装置处于锁定状态；

如图2和3所示，当拔出解锁销8时，解锁弹簧7释放，解锁滑块9沿滑杆1-1向下滑动，同时带动解锁连杆10一端向下运动，解锁连杆10另一端带动上支撑连杆6和下支撑连杆11向内运动，上支撑连杆6带动压紧连杆5“Γ”形凸出端向两侧展开，压紧杆4脱离压紧束缚；

将4个本发明的连杆式压紧释放装置安装于压紧点处如图5所示，每个连杆式压紧释放装置通过拔销机构对解锁销8控制。压紧时，即每个连杆式压紧释放装置处于锁定状态。释放时，通过拔销机构将解锁销8拔出，每个连杆式压紧释放装置处于解锁状态，每个压紧杆4脱离压紧束缚，同时完成释放。在实际工作中，可根据需要压紧释放点数量的不同，选择安装不同数量本发明的连杆式压紧释放装置。

Claims (4)

1.一种连杆式压紧释放装置，其特征在于包括基座（1）、压紧螺母（2）、法兰（3）、压紧杆（4）、压紧连杆（5）、上支撑连杆（6）、解锁弹簧（7）、解锁销（8）、解锁滑块（9）、解锁连杆（10）和下支撑连杆（11）；

所述基座（1）为块状腔体件，腔体内设有一横梁，横梁下方中心位置垂直向下设有一滑杆（1-1），滑杆（1-1）、横梁与基座（1）为整体工件；横梁一端的腔体壁上设有相对横梁对称的上下错位排列的2个铰接孔，横梁另一端的腔体壁上设有解锁销孔（1-2）；

所述法兰（3）为带有压紧沉孔、压紧面、安装孔的块状体，压紧沉孔位于法兰（3）的中心位置；

所述压紧杆（4）为剖面为“⊥”形块状体，上端带有螺纹、下端横向上表面为压紧面；

所述压紧连杆（5）为一端为“Γ”形的凸出端，另一端为两个相连圆弧的块状体，两个相连圆弧端上分别设有第一铰接孔（501）和第二铰接孔（502），压紧连杆（5）的“Γ”形凸出端横向下表面为压紧面；

所述法兰（3）置于基座（1）的上端，基座（1）的压紧面与法兰（3）的压紧面吻合；压紧杆（4）的螺纹端穿过法兰（3）的压紧沉孔，压紧螺母（2）安装于压紧杆（4）的螺纹端，将法兰（3）与基座（1）压紧；压紧连杆（5）凸出端的压紧面与压紧杆（4）的压紧面相互压紧；

所述上支撑连杆（6）、解锁连杆（10）和下支撑连杆（11）均为两端带有铰接孔的条形块状体；

所述解锁滑块（9）为外侧设有对称带孔凸耳，中心开有圆形通孔，围绕中心的圆形通孔开有一环形槽的整体件，解锁滑块（9）上还设有销孔；

固定销轴通过压紧连杆（5）另一端的第一铰接孔（501）和基座腔体壁上方的铰接孔并固定于基座上，压紧连杆（5）可以绕固定销轴转动，固定销轴通过下支撑连杆（11）一端的铰接孔和基座腔体壁下方的铰接孔并固定于基座上，下支撑连杆（11）可以绕固定销轴转动，上支撑连杆（6）一端与压紧连杆（5）的第二铰接孔（502）通过铰接销将上支撑连杆（6）与压紧连杆（5）铰接，上支撑连杆（6）的另一端与下支撑连杆（11）的另一端与解锁连杆（10）的一端同时铰接，解锁连杆（10）的另一端与解锁滑块（9）的凸耳通过铰接销铰接，压紧连杆（5）、上支撑连杆（6）、下支撑连杆（11）和解锁连杆（10）按上述连接分布于横梁两侧对称安装于压紧基座（1）腔体内，解锁弹簧（7）置于解锁滑块（9）的环形槽内，解锁滑块（9）套装于压紧基座（1）上的滑杆（1-1）上，解锁滑块（9）能够沿滑杆（1-1）上下滑动，解锁销（8）安装解锁销孔（1-2）内并插入解锁滑块（9）上销孔内。

2.根据权利要求1所述的一种连杆式压紧释放装置，其特征在于所述基座（1）的压紧面为平面和斜面组成的弯折形面，还可以为平面和圆弧面组成的压紧面。

3.根据权利要求1所述的一种连杆式压紧释放装置，其特征在于所述法兰（3）的压紧面为平面和斜面组成的弯折形面，还可以为平面和圆弧面组成的压紧面。

4.根据权利要求1所述的一种连杆式压紧释放装置，其特征在于所述连杆机构由两级死点机构串联而成，连杆机构包括压紧连杆（5）、上支撑连杆（6）、解锁滑块（9）、解锁连杆（10）和下支撑连杆（11），其中解锁滑块（9）和解锁连杆（10）构成一级死点，压紧连杆（5）、上支撑连杆（6）、解锁连杆（10）和下支撑连杆（11）构成下一级死点。